RU1793576C

RU1793576C - Dental implant and composition for manufacture of dental implants

Info

Publication number: RU1793576C
Application number: SU4862658A
Authority: RU
Inventors: Алла Ивановна Матвеева; Т.Г. Карпова; Валерий Александрович Канатов; А.И. Матвеева; Рамаз Шалвович Гветадзе; В.А. Канатов; Юрий Георгиевич Бушуев; Р.Ш. Гветадзе; Тамара Георгиевна Карпова; Ю.Г. Бушуев
Original assignee: Тамара Георгиевна Карпова
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: medicine, particularly, stomatology and orthopedics. SUBSTANCE: this composition designed for osteal ceramics and based on aluminum oxide and stabilized zirconium dioxide includes partially stabilized zirconium dioxide, calcium fluoride, magnesium, sodium and silicon oxides, micro additives, zirconium dioxide, and partially stabilized 5-7 percent calcium oxide. All above enumerated ingredients should be taken in following proportion: 5 to 15 mass percent of partially stabilized zirconium dioxide, 0.5 to 8.0 mass percent of calcium fluoride, 0.2 to 0.4 mass percent of magnesium oxide, 0.1 to 0.2 mass percent of sodium oxide, 0.1 to 0.2 mass percent of silicon oxide, 0.02 to 0.04 mass percent of micro additives, balance being aluminum oxide. In dental implant incorporating body 1 made in the form of vertical plate 2 having perforated openings 3, neck 4 and head 5 having backup annular projection, ratio of neck diameter to vertical plate thickness is (3-4):(1.2-1.6) and that of implant length to implant thickness should be (4-20):(1.2-1.6). Head may have angle of tilt between 6 and 8 deg relative to axis of implant. EFFECT: higher biological inertness, chemical stability of composition, longevity and durability of implant, and lower rate of traumatism during implantation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии и ортопедии, в частности к получению биоинертной высокопрочной керамики. The invention relates to medicine, namely to dentistry and orthopedics, in particular to the production of bioinert high-strength ceramics.

Известен состав, выбранный в качестве прототипа (Рroc.Conf.Science of Ceramics, 1987, Canterbury, "Биоимплантаты из оксида алюминия и диоксида циркония, полученные горячим изостатическим прессованием (ГИП): механические свойства и биосовместимость"). Состав для использования в качестве биологических имплантатов содержит высокочистый (99,9%) оксид алюминия и тетрагонально стабилизированный диоксид циркония. Образцы подвергали ГИП при 1200-1300^оС и 165-200 МПа.A known composition selected as a prototype (Proc.Conf.Science of Ceramics, 1987, Canterbury, "Bioimplants from alumina and zirconia obtained by hot isostatic pressing (HIP): mechanical properties and biocompatibility"). The composition for use as biological implants contains high-purity (99.9%) alumina and tetragonally stabilized zirconia. Samples were subjected to HIP at 1200-1300 ^{° C} and 165-200 MPa.

Диоксид циркония характеризуется наибольшей прочность, а оксид алюминия жесткостью. Исследовалась возможность использования этого материала в качестве имплантатов. Zirconia is characterized by the highest strength, and alumina is the stiffest. The possibility of using this material as implants was investigated.

Однако данный состав обладает недостаточно высокой биоинертностью, а ГИП значительно удорожает изготовление изделий. However, this composition does not have a sufficiently high bioinertness, and the ISU significantly increases the cost of manufacturing products.

Известен имплантат, выбранный за прототип, разработанный Каунасским медицинским институтом (авт.св. N 1454438), имеющий пластину с отверстиями и головку с шейкой, покрытой монолитным слоем полимерного покрытия и ворсистым слоем. A known implant selected for the prototype developed by the Kaunas Medical Institute (ed. St. N 1454438), having a plate with holes and a head with a neck, covered with a monolithic layer of polymer coating and a fleecy layer.

Эта конструкция более приемлема в стоматологической практике снижает травматичность костной ткани, но широкое ее применение может быть ограничено из-за возможных аллергических реакций, возникающих от применения полимерных покрытий. This design is more acceptable in dental practice to reduce the invasiveness of bone tissue, but its widespread use may be limited due to possible allergic reactions arising from the use of polymer coatings.

Целью изобретения является увеличение прочности и снижение травмирования костной ткани при установке имплантата, а также повышение его биосовместимости. The aim of the invention is to increase the strength and reduce trauma to bone tissue when installing the implant, as well as increasing its biocompatibility.

На фиг.1 изображен имплантат, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку. Figure 1 shows the implant, front view; figure 2 is the same side view.

Имплантат содержит тело 1, выполненное в виде пластины 2 с отверстиями 3, и имеет шейку 4 и головку 5 в виде усеченного конуса с опорным круговым выступом-упором 6 для установки зубного протеза, при этом угол наклона головки 5 составляет 6-8^о относительно оси имплантата.The implant contains a body 1, made in the form of a plate 2 with holes 3, and has a neck 4 and a head 5 in the form of a truncated cone with a supporting circular protrusion-stop 6 for installing a denture, while the angle of inclination of the head 5 is 6-8 ^{about the} axis implant.

Для увеличения прочности конструкции имплантата и уменьшения травматичности костной ткани все острые кромки должны быть притуплены, а между шейкой и пластиной должен быть предусмотрен плавный переход для ликвидации концентраторов напряжения. Шейка имплантата должна быть отполирована. To increase the structural strength of the implant and reduce the trauma of bone tissue, all sharp edges should be blunted, and a smooth transition should be provided between the neck and plate to eliminate stress concentrators. The neck of the implant must be polished.

Имплантат также может быть выполнен из титана, кобальтохромового сплава, полимерных композиционных материалов, керамики на основе оксида алюминия и др. Свойства имплантата во многом зависят от выбранного материала. The implant can also be made of titanium, cobalt-chrome alloy, polymer composite materials, ceramics based on aluminum oxide, etc. The properties of the implant largely depend on the material chosen.

П р и м е р 1. Порошок корундовой керамики, содержащий оксид магния, оксид натрия, оксид кремния, микропримеси и оксид алюминия, смешивают с частично стабилизированным диоксидом циркония и фторидом кальция при следующем соотношении компонентов, мас. PRI me R 1. A powder of corundum ceramics containing magnesium oxide, sodium oxide, silicon oxide, microimpurities and alumina, mixed with partially stabilized zirconia and calcium fluoride in the following ratio, wt.

Частично стабилизированный диоксид циркония 5 Фтористый кальций 0,5 Оксид магния 0,2 Оксид натрия 0,1 Оксид кремния 0,1 Микропримеси 0,02 Оксид алюминия 94,08
П р и м ер 2. Аналогичен примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас.Partially stabilized zirconia 5 Calcium fluoride 0.5 Magnesium oxide 0.2 Sodium oxide 0.1 Silicon oxide 0.1 Microimpurities 0.02 Aluminum oxide 94.08
PRI me R 2. Similar to example 1 in the following ratio of components, wt.

Частично стабилизированный диоксид циркония 15 Фтористый кальций 6 Оксид магния 0,4 Оксид натрия 0,2 Оксид кремния 0,2 Микропримеси 0,04 Оксид алюминия 78,16
П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас.Partially stabilized zirconia 15 Calcium fluoride 6 Magnesium oxide 0.4 Sodium oxide 0.2 Silicon oxide 0.2 Microimpurities 0.04 Aluminum oxide 78.16
PRI me R 3. Similar to example 1 in the following ratio of components, wt.

Частично стабилизированный диоксид циркония 10 Фтористый кальций 3 Оксид магния 0,3 Оксид натрия 0,15 Оксид кремния 0,15 Микропримеси 0,03 Оксид алюминия 86,37
Смешение проводят в шаровой мельнице в дистиллированной воде корундовыми шарами при соотношении материал:вода:шары 1:1:1,5 в течение 12 ч. Затем суспензию высушивают.Partially Stabilized Zirconia 10 Calcium Fluoride 3 Magnesium Oxide 0.3 Sodium Oxide 0.15 Silicon Oxide 0.15 Microimpurities 0.03 Alumina 86.37
The mixture is carried out in a ball mill in distilled water with corundum balls with a ratio of material: water: balls 1: 1: 1.5 for 12 hours. Then the suspension is dried.

Керамику получают следующим образом. Ceramics are prepared as follows.

Приготавливают литьевой шликер из мелкодисперсного порошка (размер частиц 0,5-5 мкм), состав шликера, мас. Prepare an injection slip from a fine powder (particle size 0.5-5 microns), the composition of the slip, wt.

Смесь порошков
(по примерам 1,2 или 3) 85,5 Связующее 14,5
Связующее состоит из смеси, мас. Парафин 14 Воск 0,5
Проводят формование изделий горячим литьем под давлением 1-4 атм при температуре шликера 60-65^оС.Mixture of powders
(according to examples 1,2 or 3) 85.5 Binder 14.5
The binder consists of a mixture, wt. Paraffin 14 Wax 0.5
Hot molding is carried out by casting under pressure 1-4 atm at a temperature of 60-65 ° ^C. The slurry

Предваpительный выжиг связки в засыпке из оксида алюминия до 90^оС с подъемом температуры по 50^оС/ч на воздухе. Окончательный обжиг на воздухе.Predvapitelny burning ligament backfilling of alumina to 90 ^{° C} with a temperature rise of 50 ° ^C / hour in air. Final firing in the air.

Материал во всем объеме обладает равномерной плотностью, что обуславливает и равномерную усадку. The material in the entire volume has a uniform density, which leads to uniform shrinkage.

Из данного вида состава можно изготовить стоматологические имплантаты, диафизарные пластины для скрепления костных дефектов любой части скелета человека и др. Dental implants, diaphyseal plates for fastening bone defects of any part of the human skeleton, etc. can be made from this type of composition.

Изделия, выполненные из предложенной керамики, обладают наилучшей биосовместимостью, высокими прочностными характеристиками ( σ_изг 300 МПа), увеличенным сроком службы и обеспечивают уменьшение травматичности при проведении операции имплантации.Products made from the proposed ceramics have the best biocompatibility, high strength characteristics (σ _iz 300 MPa), increased service life and reduce trauma during implantation.

Claims

1. A dental implant consisting of a body in the form of a plate with holes, a neck and a head with a supporting circular protrusion, characterized in that, in order to increase its strength and reduce injury to bone tissue during its implantation, the ratio of the diameter of the neck to the thickness of the plate is (3 -4): (1.2-1.6), and the ratio of the length of the plate to its thickness is (4-20): (1.2-1.6).

2. The implant according to claim 1, characterized in that the head is made with an angle of inclination of 6-8 ^o relative to the axis of the implant.

3. The composition for the manufacture of dental implants based on alumina and stabilized zirconia, characterized in that, in order to increase strength and biocompatibility, it additionally contains calcium fluoride, oxides of magnesium, sodium and silicon, microimpurities, as well as stabilized zirconia 5 -7% calcium oxide, in the following ratio, wt.

Stabilized Zirconia 5.0-15.0
Calcium fluoride 0.5-6.0
Magnesium Oxide 0.2-0.4
Sodium oxide 0.1-0.2
Silica 0.1-0.2
Microimpurities 0.02-0.04
Alumina Else